Исследование видов ветрогенераторов

ВВЕДЕНИЕ
Развитие альтернативной энергетики и поиск новых источников энергии – одна из главных задач современного мира. Основные причины этому: огромный вред традиционных электростанций и истощение не возобновляемых энергетических ресурсов. С давних времен наши предки использовали силу ветра. Около двадцати деревянных рукавов ветряных мельниц размещалось на открытом пространстве от села Беркут до Ялуторовска. Так было, когда здесь располагались деревни. Я решил изучить вопрос получения «зеленой» энергии проекте по созданию ветрогенератора.

ФОТО ВЕТРЯНЫЕ МЕЛЬНИЦЫ В ЯЛУТОРОВСКОМ УЕЗДЕ.
ФОТО
С.М. ПРОКУДИНА-ГОРСКОГО
1912 ГОДА

АКТУАЛЬНОСТЬ
Электроэнергия стала важной частью жизни человека. Мировые потребности в электроэнергии постоянно возрастают. В настоящее время эксперты прогнозируют рост потребления электричества из-за перехода на электрическое отопление и электромобили. Так, например, в 2016 году правительство Норвегии выступило с предложением запретить использовать в стране автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Шведский производитель автомобилей Volvo сам намерен отказаться от двигателей внутреннего сгорания. С 2019 года компания планирует производить электромобили и гибриды. Правительство России в июле 2017 года внесло изменения в правила дорожного движения. Теперь в них появятся понятия "электромобиль", "гибридный автомобиль", а также специальные дорожные знаки для парковок с зарядкой. Все эти, несомненно, полезные для окружающей среды изменения потребуют увеличения производства электроэнергии. При этом, в настоящее время на возобновляемые (альтернативные) источники приходится 6,3% всей её мировой выработки, что очень мало. Поэтому я считаю, что тема экологичных энергоресурсов становится только актуальнее с каждым годом.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
– исследовать получение электроэнергии с помощью ветра; создать возобновляемый и безопасный для окружающей среды источник электроэнергии.
– возобновляемые и безопасные для окружающей среды источники электроэнергии существуют, а создание такого источника возможно в условиях Центра Технического творчества где я занимаюсь в объединении Автомоделирования.

ЗАДАЧИ:
1. Изучить актуальные данные об альтернативных источниках энергии;
2. Узнать, что такое ветроэнергетика;
3. Выяснить плюсы и минусы ветряных электростанций;
4. Изучить типы ветрогенераторов;
5. Практическим путем определить наилучшую конструкцию ветрогенератора;
6. Провести эксперимент по созданию ветрогенератора; измерить напряжение, вырабатываемое этим ветрогенератором;
6. Проверить возможность использования получившегося ветрогенератора;
7. Сделать вывод о существовании безопасного возобновляемого источника электроэнергии.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Ветроэнергетика
Работая над проектированием и изготовлением модели аэросаней класса АС-1 , я узнал о работе воздушного винта о влиянии таких параметров винта как:
шаг винта ,ширина лопасти и диаметр, на скорость модели аэросаней.
Ещё я выяснил, что кроме классического Трехлопастного воздушного винта существуют несколько видов ветрогенераторов , Ветрогенератор Онипко , Ветрогенератор Савониуса и его разновидности . Они заменяют собой традиционные источники энергии и имеют низкий риск причинения вреда окружающей среде. В данном проекте я решила подробнее остановиться на таком альтернативном источнике, как энергия ветра.

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ
Перед работой я отыскал 4 модели ветрогенератора ,которые позже распечатал на 3D принтере. Площадку для установки ветрогенераторов я сделал на том же 3D принтере ,но маховик и малое колесо я изготавливал на станке.
См.приложение

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
После изготовления всех нужных частей мы начали производить замеры
Замеры проводились на подставке.
Крепление к маховику производилось на двусторонний скотч.
К каждой модели ветрогенератора было прикрепленно кольцо изготовленное из орк стекла.

3.ЗАМЕРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВСЕХ ТИПОВ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ
Трёхлопастной-0.38v
Совонис (2 лоп)-1.34v
Онипко-0.84v
Совонис(3лоп)-0.52v

ВЫВОД
Проведя опыты я выяснил что самым лучшим ветрогенераторов оказался двухлопастный совонис,выдающий в уменьшении масштабе 1.34v.в будущем я бы хотел развиваться в этой сфере.

Подставка

Подставка с прикрепленным маховиком